Клименков С.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения
Подождите немного. Документ загружается.
131
специализированного производства и достижения значительного экономического
эффекта (кривая 1). Но начинают расти и потери (кривая 3). Однако
положительный эффект, полученный за счет улучшения качества изделий и
повышения экономичности их производства, намного превышает величину потерь,
поэтому растет и суммарная экономическая эффективность (кривая 2, участок
БВ
).
Дальнейшее сокращение типажа и повышение серийности мало увеличивают
эффект в сфере производства, так как специализация уже осуществлена, а потери
продолжают расти (участок
ВГ
). На участке
ГД
дальнейшее сокращение
типоразмеров экономически неэффективно. Приведенная схема не
распространяется на детали и узлы машин массового производства, так как они
выпускаются с высокой серийностью. В этом случае унификация деталей спо-
собствует сокращению номенклатуры запасных частей, улучшению условий
эксплуатации и т. п.
Межтиповая
унификация
—это унификация изделий, относящихся к
различным параметрическим рядам и различным типам. Например,
унифицированы в один межтиповой ряд продольно-фрезерные, продольно-
строгальные, продольно-шлифовальные станки на основе стандартной ширины
обрабатываемых заготовок, установленных по ряду R10(800, 1000, 1250 и 1600
мм). Это позволило применять для всех указанных станков 45 % унифицированных
узлов (стойки, станины, поперечины и др.).
Применяют унифицированные элементы для измерительных приборов:
электронные блоки, преобразователи, самописцы, измерительные головки,
элементы пневматических приборов и др.
10.3. Агрегатирование
Агрегатирование — это принцип создания машин, оборудования,
приборов и других изделий из унифицированных многократно используемых
стандартных агрегатов (автономных узлов), устанавливаемых в изделии в
различном числе и различных комбинациях. Эти агрегаты должны обладать
полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и
присоединительным размерам.
Внедрение унификации и агрегатирования позволяет перейти от
конструирования и производства необоснованного оригинального и дорогого
оборудования и машин к их созданию и выпуску на основе проверенных
оптимальных унифицированных агрегатов. При этом в создаваемых компоновках
обеспечиваются оптимальные эксплуатационные показатели, а сроки
132
проектирования и освоения новой техники сокращаются с 4—6 до 1,5—2 лет (за
счет использования освоенных ранее и проверенных в эксплуатации агрегатов).
Соответственно затраты на проектирование и освоение серийного производства
снижаются в 1,5—2 раза, растет выпуск машин при тех же производственных
мощностях, а себестоимость их изготовления уменьшается на 25—30 %.
Агрегатирование упрощает изготовление, сборку и эксплуатацию изделий, со-
кращает их металлоемкость и издержки на ремонт.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при частой
сменяемости или модернизации изготовляемых изделий агрегатирование является
наиболее прогрессивным методом конструирования, обеспечивающим ускорение
технического прогресса и большой экономический эффект. Безусловно, создавая
принципиально новые машины или другие изделия, нельзя обойтись без
проектирования конструктивно новых составных частей этих изделий, но они
должны проектироваться из автономных агрегатов (составных частей), которые при
дальнейшем развитии изделий можно было бы унифицировать.
Принцип агрегатирования широко применяют при создании разнообразных
типов машин, оборудования и приборов и особенно металлообрабатывающего
оборудования и автоматических линий. На заводах работают сотни
автоматических линий, собранных из унифицированных узлов. Весьма большое
разнообразие получили агрегатные станки. Узлы агрегатных станков допускают
многократное использование: путем быстрой переналадки на обработку других
деталей.
Сущность агрегатирования можно пояснить на следующем примере. Любой
механизм для подъема грузов, например, грузоподъемная лебедка, состоит из
электродвигателя, тормоза, зубчатой передачи и барабана, на котором закреплен
трос, сообщающий грузу заданное перемещение. Эти узлы монтируют на сварных
рамах или литых плитах. Такая конструктивная общность позволила
стандартизировать и унифицировать основные узлы грузоподъемных лебедок
(муфты, тормоза, барабаны, подшипниковые узлы) оформить зубчатые передачи в
виде редукторов и организовать серийное или даже массовое производство этих
изделий. Благодаря этому проектирование лебедок сводится к выполнению
элементарных расчетов, подбору по найденным параметрам стандартизированных
и унифицированных узлов и механизмов, разработке общего вида и
конструированию рамы или плиты, а при изготовлении лебедок основное время
затрачивается на изготовление рамы и монтаж готовых узлов и механизмов.
133
Лекция
17
10.4. Единая система конструкторской документации (ЕСКД)
Основными направлениями стандартизации в области конструкторской
документации являются:
♦
установление единых для всех отраслей правил выполнения и
обращения проектно-конструкторской документации;
♦
установление правил для репрографической обработки, учета и
хранения документации;
♦
унификация правил оформления проектно-конструкторской
документации в промышленности и строительстве;
♦
унификация правил разработки документации;
♦
создание единой терминологии в данной области;
♦
обеспечение возможности получения и использования проектно-
конструкторской документации в системах автоматизированного
проектирования.
Весь комплекс стандартов ЕСКД разбит на следующие группы:
♦
группа 1 – основные положения;
♦
группа 2 – классификация и обозначения изделий и конструкторских
документов;
♦
группа 3 – общие правила выполнения чертежей;
♦
группа 4 – правила выполнения чертежей в машиностроении;
♦
группа 5 – правила обращения конструкторских документов;
♦
группа 6 – правила выполнения эксплуатационной и ремонтной
документации;
♦
группа 7 – правила выполнения схем.
Содержание семи групп стандартов ЕСКД приведены в таблице 10.1.
Таблица 10.1
Группа
Общие положения
1
Виды изделий. Виды и комплектность конструкторских документов. Стадии
разработки. Общие правила выполнения конструкторских документов (текстов,
чертежей, спецификаций, технических условий и др.). Нормоконтроль.
2
Классификация и обозначение изделий и конструкторских документов. Единый
классификатор изделий машиностроения и приборостроения. Единый
классификатор и обозначение нормативно-технологической документации.
134
3
Форматы, масштабы, шрифты. Изображения – виды, разрезы, сечения.
Обозначения материалов, шероховатости, покрытий, видов обработки.
Нанесение размеров, предельных отклонений, надписей и таблиц. Изображения
неразъемных соединений, резьб, крепежных деталей.
4
Правила выполнения чертежей, пружин, зубчатых колес и реек, звездочек
цепных передач, шлицевых соединений металлических конструкций, труб и
трубопроводов, оптических изделий, электротехнических и радиотехнических
изделий, печатных плат, тары и других.
Продолжение таблицы 10.1
Группа
Общие положения
5
Правила учета и хранения. Правила дублирования. Правила внесения
изменений.
6
Эксплуатационные документы. Ремонтные документы. Внесение изменений в
эксплуатационную и ремонтную документацию. Чертежи ремонтные.
7
Виды и типы схем. Общие требования к выполнению схем. Правила выполнения
электрических схем. Правила выполнения кинематических схем. Правила
выполнения гидравлических и пневматических схем. Обозначения условные
графические для схем всех видов.
В зависимости от стадии разработки конструкторские документы
подразделяются на
проектные
(техническое предложение, эскизный проект и
технический проект) и
рабочие
(рабочая документация).
Техническое предложение – совокупность конструкторских документов,
обосновывающих целесообразность разработки документации нового изделия с
учетом конструктивных, эксплуатационных особенностей разрабатываемого и
существующих изделий, патентных материалов.
Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, которые
должны содержать принципиальные конструкторские решения, дающие общее
представление об устройстве, принципе работы изделия, его параметры и
габаритные размеры.
Технический проект – совокупность конструкторских документов, которые
должны содержать окончательные технические решения и исходные данные для
разработки рабочей документации.
Содержание этапов работ выполнения конструкторской документации
приведено в таблице 10.2.
135
Таблица 10.2
Стадии разработки
Этапы работ
Техническое
задание
Разработка технического
задания.
Согласование и утверждение
технического задания.
Техническое
предложение
Подбор материалов.
Разработка технического предложения по результатам анализа
технического задания с присвоением документам литеры «П».
Рассмотрение и утверждение технического предложения
Эскизный проект
Разработка эскизного проекта с присвоением документам литеры
«Э». Изготовление и испытание макетов. Рассмотрение и
утверждение эскизного проекта
Продолжение таблицы 10.2
Стадии разработки
Этапы работ
Технический
проект
Разработка технического проекта с присвоением документам
литеры «Т».
Изготовление и испытание макетов. Рассмотрение и утверждение
технического проекта.
Разработка
рабочей
документации:
опытного образца;
Разработка конструкторских документов, предназначенных для
изготовления и испытания опытного образца (опытной партии)
Изготовление и заводские испытания опытного образца (опытной
партии).
Корректировка конструкторских документов по результатам
изготовления и заводских испытаний опытного образца (опытной
партии) с присвоением конструкторским документам литеры «О».
Государственные, межведомственные, приемочные и другие
подобные испытания опытного образца (опытной партии).
Корректировка конструкторских документов по результатам
государственных, межведомственных, приемочных и других
подобных испытаний опытного образца (опытной партии) с
присвоением конструкторским документам литеры «O
1
». При
последующих (повторных) изготовлениях и испытаниях опытного
образца (опытной партии) и соответствующей корректировке
конструкторских документов им присваивают соответственно
литеры «О
2
», «О
3
» и т. д.
Изготовление и испытание установочной серии.
Корректировка конструкторских документов по результатам
изготовления, испытания и оснащения технологического процесса
ведущих составных частей изделия установочной серии с
присвоением конструкторским документам литера «А».
установочных
серий;
установившегося
серийного или
массового
производства.
Изготовление и испытание головной (контрольной) серии.
Корректировка конструкторских документов по результатам
изготовления головной (контрольной) серия с присвоением литеры
«Б» конструкторским документам, окончательно отработанным и
проверенным в производстве изготовлением изделий по
зафиксированному и полностью оснащенному технологическому
процессу.
136
Наименование конструкторских документов в зависимости от способа их
выполнения и характера использования приведены в таблице 10.3.
Таблица 10.3
Наименование
документа
Определение
Оригиналы
Документы, выполненные на любом материале и
предназначенные для изготовления по ним подлинников
Подлинники
Документы, оформленные подлинными установленными
подписями и выполненные на любом материале, по-
зволяющем многократное воспроизведение с них копий.
Допускается в качестве подлинника использовать
оригинал, фотокопию или экземпляр образца, изданного
типографским способом, оформленные заверительными
подлинными установленными подписями лиц,
ответственных за выпуск документа
Продолжение таблицы 10.3
Дубликаты
Копии подлинников, обеспечивающие идентичность
воспроизведения подлинника, выполненные на любом
материале, позволяющем снятие с них копий
Копии
Документы, выполненные способом, обеспечивающим их
идентичность с подлинником (дубликатом) и пред-
назначенные для непосредственного использования при
разработке, в производстве, эксплуатации и ремонте
изделий.
ЕСКД сыграла большую положительную роль в создании единства
информационного языка упрощения оформления конструкторской документации,
улучшения ее качества, повышения производительности конструкторов, явилась
основой информационного обеспечения автоматизированных систем. Требования
стандартов ЕСКД соответствуют основным требованиям национальной и
международной практики выполнения графических, текстовых, схемных и других
конструкторских документов и применения в них символов, условных графических
и буквенно-цифровых обозначений, предусмотренных в нормативно-технических
документах ИСО.
ЕСКД стала универсальной системой, позволяющей осуществлять широкий
обмен технической документацией с зарубежными странами, выходить на
международный рынок с продажей товаров, лицензий, организовывать совместные
с зарубежными фирмами предприятия по изготовлению конечного продукта.
137
10.5. Единая система технологической документации (ЕСТД)
Основное назначение ЕСТД заключается в установлении единых правил
оформления и обращения технологических документов. ЕСТД должна
удовлетворять следующим требованиям:
♦
стандарты этой системы должны обеспечивать преемственность
основных положений стандартов ЕСКД;
♦
правила оформления документации должны предусматривать
возможность ее разработки, заполнения и обработки средствами
вычислительной техники;
♦
правила оформления документации должны обеспечивать снижение
объема и трудоемкости ее разработки, унификацию порядка
утверждения и изменения технологических документов;
♦
документация должна базироваться на основе широкого применения
типовых (групповых) технологических процессов (операций).
Расширение области применения типовых технологических процессов
резко сокращает объем работы технолога и объем разрабатываемой
документации. В типовом технологическом процессе отражается постоянная
информация, действительная для всей группы деталей данного типа.
Стандарты ЕСТД разделяются на 9 групп.
Стандарты
группы
1 устанавливают: стадии разработки и виды доку-
ментов; основные надписи; общие требования к документам; правила оформления
документов общего назначения; условные обозначения опор и зажимов;
комплектность документов; термины и определения, применяемые в
технологических процессах, которые являются общими и распространяются на все
виды технологических документов и на все виды применяемых работ.
В комплекте технологических документов на изделие следует различать
основные документы: маршрутную карту, карту технологического процесса и
ведомость деталей (составных частей) к типовому (групповому) технологическому
процессу.
Основной технологический документ в отдельности или в совокупности с
другими записанными в нем технологическими документами должен полностью и
однозначно определять технологический процесс изготовления или ремонта
изделия по всем или отдельным видам работ. Допускается вместо маршрутной
карты использовать соответствующую карту технологического процесса для
138
предприятий (подразделений предприятия), специализированных по отдельным
видам работ (штамповка, сварка литье и другие).
Стандартами ЕСТД установлены формы документов общего и
специального назначения. К документам общего назначения относятся документы,
общие для видов различных работ, к документам специального назначения—
документы на технологические процессы, специализированные по отдельным
видам работ.
Стандарты
группы
2 устанавливают единую систему обозначения всех
технологических документов, применяемых для комплектации, хранения и
применения автоматизированных систем поиска документов.
Система обозначения технологических документов предусматривает
самостоятельное обозначение каждого технологического документа. Если
документ выполнен на нескольких листах, то все листы этого документа должны
иметь одинаковое обозначение. У заимствованных документов следует сохранять
присвоенное им обозначение. Единые для всей страны обозначения
технологических документов создают условия для упрощения хранения, учета
применяемости, передачи документации с одного предприятия на другое без
переоформления и т. д.
Стандарты
группы
3 устанавливают метод расчета применяемости
деталей и составных частей изделий с использованием вычислительной техники и
учет применяемости технологической оснастки.
Стандарты
группы
4 относятся к основному производству и
устанавливают правила оформления технологических документов на различные
виды работ. Состав стандартов учитывает возможность разработки прогрессивных
технологических процессов (обработка на станках с ЧПУ, на автоматических
линиях и т. п.), а также единичных и типовых (групповых) технологических
процессов (операций).
Стандарты
группы
5 регламентируют правила оформления
технологических документов на испытания и контроль, обеспечивающие выпуск
изделий высокого качества.
Стандарты
группы
6 устанавливают правила оформления
технологических документов, применяющихся во вспомогательном производстве
при выполнении работ в ремонтных и инструментальных цехах, а также при
разработке технологических процессов на перемещения.
139
Стандарты
группы
7 устанавливают правила записи операций, переходов
соответственно для холодной штамповки, обработки резанием, слесарных и
слесарно-сборочных работ.
Стандарты
группы
9 устанавливают правила и положения по созданию
нормативной и справочной информации, используемой в АСУ на основе первичной
информации, содержащейся в формах технологических документов.
10.6. Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП)
. ЕСТПП—это установленная государственными стандартами система
организации и управления процессом технологической подготовки производства,
предусматривающая широкое применение прогрессивных типовых
технологических процессов, стандартной технологической оснастки и
оборудования, средств механизации и автоматизации производственных
процессов, инженерно-технических и управленческих работ. Эта система
обеспечивает: единый для всех предприятий и организаций системный подход к
выбору и применению методов и средств технологической подготовки про-
изводства; освоение производства изделий высшей категории качества в
минимальные сроки, при минимальных трудовых и материальных затратах на ТПП
на всех стадиях создания изделий, включая опытные образцы (партии) и изделия
единичного производства; организацию производства высокой степени гибкости,
допускающей возможность непрерывного его совершенствования и быструю
переналадку на выпуск новых изделий, и др.
Принципиальная новизна ЕСТПП состоит в том, что она впервые
образовала единую технологическую цепь: унификация изделий—разработка и
применение типовых технологических процессов—разработка и применение
переналаживаемых средств технологического оснащения—автоматизация
производственных процессов и инженерного труда, которая является основой
организации взаимосвязанных процессов создания, освоения и выпуска новых
машин и других изделий с использованием современных научных методов и
прогрессивных технических средств подготовки производства и управления.
ЕСТПП включает следующие группы стандартов: группа 0— общие
положения; группа 1—правила организации и управления процессом
технологической подготовки производства; группа 2— правила обеспечения
технологичности конструкций изделий; группа 3—правила разработки и
применения технологических процессов и средств технологического оснащения;
140
группа 4—правила применения технических средств механизации и автоматизации
инженерно-технических работ: группа 5—прочие стандарты.
Внедрение ЕСТПП повышает производительность труда на 30-35% в
мелкосерийном и серийном производстве и на 10-15% - в массовом, сокращает
затраты и сроки подготовки производства и освоения новых изделий в 2 – 2,5 раза.
10.7. Система разработки и постановка продукции на производство
Главная задача системы – установить организационно-технические
принципы и порядок проведения работ, направленных на создание
высокоэффективной продукции, удовлетворяющей требованиям заказчика;
предотвратить освоение неэффективной продукции; сократить цикл разработки и
освоения изделий.
Виды и содержание работ при разработке продукции определяет
предприятие-разработчик с учетом исходных требовании заказчика и в общем
случае предусматривает следующие работы:
— разработку технического задания (ТЗ);
— разработку конструкторской документации (КД) и, при необходимости,
эксплуатационной (ЭД), технологической (ТД) и НД, а также ремонтной (РД), если
ее разработка предусмотрена ТЗ или договором;
— изготовление и испытания опытных образцов;
—изготовление и утверждение образцов (для простейших товаров
народного потребления, изделий народных художественных промыслов и
сувениров);
— приемку результатов разработки
Предприятие-разработчик продукции обязано обеспечить качество
разрабатываемой документации, соблюдение сроков разработки, соответствие
технико-экономических показателей разрабатываемой продукции требованиям ТЗ
и действующей НД на данную продукцию.
Предприятие-изготовитель продукции обязано обеспечить соответствие
изготавливаемой продукции требованиям технической документации.
Испытания опытных образцов (опытной партии) продукции на соответствие
требованиям, обеспечивающим безопасность жизни и здоровья людей, охрану
окружающей среды и электромагнитную совместимость, установленным в
стандартах и (или) ТЗ, являются обязательными и должны проводиться в
независимых аккредитованных испытательных центрах (лабораториях).